運用概念圖,完善學生認知結構

2022-04-10 13:11:57 字數 4607 閱讀 3179

**摘要:

科學概念的學習,是學生科學素養的核心要素之一,不能掌握基本的科學概念,將會阻礙學生科學素養的發展。在複習階段利用概念圖教學,可以更好地幫助學生看到各個科學概念之間的關係,並將乙個個科學概念形成完整的認知結構,這樣學生對自然事物的認識才能形成系統性,從整體上把握知識,從而促進整合過程的形成,進行有意義學習。

關鍵詞:

小學概念圖教學科學概念

在小學科學教育中,科學概念的教學,是培養學生科學素養的關鍵之一。這些科學概念不僅是組成科學教材的重要基本元素,也是發展學生科學素養的基石,沒有堅實的科學基礎,發展學生的能力、培養他們正面的科學情感態度,將是一句空話。但是,我們反對讓學生機械地背一些定義,為此,我們就試著將「概念圖教學法」引入進來,以幫助學生科學概念的形成。

所謂「概念圖」,簡單地講,就是用圖表形象地把單元中包括的所有概念,用連線詞以及箭頭把它們聯結起來,使學生能夠比較清楚地看到各概念之間的聯絡,促進學習正遷移和意義學習的發生,從而提高學生的學習效率。特別是在單元複習階段,製作出比較完整的概念圖,可以使概念圖成為學生建構知識的腳手架。

教師通過教學,幫助學生準確而較充分地認知科學概念後,就可以利用概念圖,將學習過的知識及時的總結,形成有序的結構,找出各個概念間的關係,這樣可使學生在運用的時候游刃有餘,而且從中還可以「創造」新的知識。於是我們嘗試在複習階段對單元概念進行整理與提公升,製作並利用概念圖進行教學。複習不僅要回憶、再現所學知識,還要將前後所學知識進行梳理、拓展以及重新建構,更重要的是促進知識遷移、能力發展及情感態度與價值觀的培養。

而將概念圖這一認知工具應用到科學複習中,讓學生繪製概念圖,他們可主動參與知識的回顧與提煉過程,整合新舊知識,達到靈活遷移知識的目的。

一、學習從材料中選取概念

人們認識周圍事物最初形成的概念是前科學思維時期的日常生活概念。這種最初形成的概念,通常是作為對周圍事物的感性經驗的直接概括,並不具有很高的抽象性。但是我們要製作概念圖,卻必須用上比較規範的科學概念,而且需要涉及單元中的所有基本概念,還必須組織合理,合乎邏輯性,內容多而難度高。

為此,學習製作概念圖,非常重要的一點是從學習者熟悉的知識領域開始。「有公尺才能成炊」,製作概念圖的第一步,是要讓學生把所有的概念都羅列出來,不僅包括新的舊的,也可以包括那些雖然不在本單元出現,但是卻關係密切的概念。如此形成的背景知識有助於確定概念圖的層級結構。

在這一階段,只要求列出概念名詞即可,不要求作出任何的解釋。

所以,開始訓練時,要求學生把材料中的概念盡可能多地選取出來。在四年級上冊科學《聲音》單元中,學生們在老師的提示下,列舉了以下概念:聲音、音高、音量、聲波、外耳、中耳、內耳等。

選取概念的任務可以隨著教學過程的展開而同時進行,這也可以加深學生對這些概念的記憶。

二、試製概念圖:

㈠尋求概念之間的基本聯絡

一旦知識領域選定了,即在學生基本掌握了選取概念的技能後,再要求他們確定關鍵概念,把其中的關鍵概念選取出來,接下來便是把它們一一列出來。就是在學生基本掌握了選取概念的技能後,找出那些比較基本的以及帶普遍意義的概念。爾後,識別概念之間的關係,並用連線詞加以連線。

在這裡,採用了用聯結詞表明兩個概念之間的關係的方法,例如:「具有」「含有」「幫助」「連線」「需要」,當然也可以用一些其他詞類,但是要簡潔明瞭。如果學生能夠正確運用了,起碼能夠說明學生對這一概念已有正確認識,並能應用這一概念了。

但在教學過程中,應該遵循由淺入深的原則,從最簡短的概念聯絡入手進行練習,並在多次反覆的練習中,幫助學生掌握基本的科學概念。《聲音》單元的練習舉例如下:物體振動——(產生)——聲音;聲音的傳播方式——(是)——聲波;音高——(描述)——聲音的高低;音量——(描述)——聲音的強弱;液體——(幫助)——聲音傳播……通過這樣的練習,學生對於自己所學的科學概念有了更深的領會,也為後面難度更高的概念圖製作作了內容與技能準備。

㈡概念排序與歸類

將這些概念按廣義從最一般、最廣泛到比較具體的順序排列起來,然後再以此為出發點,尋求各概念之間的聯絡,然後再按一定的邏輯,對這些關鍵概念進行排序,從最一般、最概括的概念到最特殊、最具體的概念依次排列,並且用箭頭將所有概念都聯結起來,將它們整理歸類。雖然這樣的排列是很粗糙的,但能幫助我們確立概念圖的結構。這對學生能力的要求是很高的,必須是在前面多次簡單的學習後進行,所以這一環節一般都放在單元總結階段。

在這一步驟中,可以把所有的概念寫在活動的紙片上,然後把這些紙片按照概念的分層和分支在工作平台(如黑板、卡紙)上進行排列,初步擬定概念圖的分布。利用活動紙片的好處就是允許學習者移動概念以修改概念圖的層級分布。但是具體要按照什麼方式來排列,學生很困惑。

所以我就提供了兩種基本的方式:最基本概念放在最頂端或者最左端。我告訴學生,先去試試,即使不成功也沒關係,在製作的過程中會得到進步。

在《聲音》單元的練習中,學生們列出了以下的兩組基本概念圖:

音高(hz

聲音音量(db

固體聲音——聲波液體耳朵大腦

氣體如此,學生把聲音的最基本概念做了乙個排列,可以看出他們對這些概念確實有了一定的了解,他們的思維也有了真正的激發。

㈢充實概念圖

借助概念圖,學生可以將需要記憶的內容通過圖示的形式表現出來,再根據概念圖的流程複述、記憶,不僅是以語言的形式而且也包含了圖象的因素同時引入腦海,有助於提高記憶的效率,即使有遺忘,通過對概念圖的回憶也非常容易將遺忘的部分重現出來。

而概念圖中的交叉連線,需要學習者是橫向思維,是發現和形成概念間新的關係、產生新知識的重要一環。充實概念圖,可以擴大學生的科學概念的容量,並且使學生更加明確概念之間的聯絡,加深理解程度,促進記憶。但是,由於任何概念之間都可以形成某種聯絡,我們應該選擇最有意義並適合於當前知識背景的交叉連線,從而使新舊知識之間的關係清晰可見,促使製作者——學生將這些關係外化,了解知識的結構、了解知識構建的過程。

如前面所說的基本概念圖,經過充實,就成為如下比較完整的概念圖:

物體振動快

音高(hz物體振動慢

聲音 物體振動幅度大

音量(db物體振動幅度小

固體聲音—聲波液體耳廓耳道鼓膜聽小骨內耳聽覺神經大腦

氣體 通過這樣的方式,學生的思維得到了進一步的激發,學生自主而積極地整理了本章節所學習的概念,回憶了所學習過的重要概念以及概念之間的關係,深刻領會了科學概念之間的相互關係,了解了自己已經具備的知識以及認知結構。而這種認知結構,便於學生的長時間記憶,認知結構的存在便於概括理解,有助於問題的解決。

三、評估概念圖

在此學習過程中,學生自行體驗,從而看出自己認知上的改變,思維能力和反思能力得到提高;同時發現自己從來沒有注意到的各個知識之間的關係,知識結構更加完整。讓學生繪製概念圖,他們可以主動參與到知識的回顧與提煉過程中來,從而整合新舊知識,建構知識網路,達到靈活遷移知識的目的。概念圖代表了學生在學習過程中的理解程度。

對他們的作品進行評估,可以比較準確地了解學生對科學概念的掌握程度。

㈠集體交流

概念圖製作完成並不是概念圖教學的終結,我們還要以此作為學生進一步學習的工具。我們選取一些學生作品,由他們自己向全班同學進行匯報,向其他同學講解自己概念圖中的概念及其關係。如果講解後,其他人可以比較清楚地了解其中的主要內容,那麼這個概念圖便是比較成功的,學生獲得的認識和概念也是基本正確和完整的。

再者,還可以展開小組討論,在小組討論中,由於小組成員對概念有不同的理解,常引發激烈的爭論與友好的協商,輔助學生頭腦風暴的活動,培養學生批判性思維的技能和合作交流的精神,獲得更有效的方法與策略。

㈡教師反饋

概念圖不是簡單的羅列知識點,而是學生思維火花的凝聚之作,它將原本存在於頭腦中的概念知識擺在面前,我們可以通過彼此的位置、連線等觀察到知識的聯絡。所以,概念圖的繪製難度比較高,自然不可能一蹴而就,為此教師在反饋中,要讓學生認識到,由於繪製難免會存在一些錯誤的、遺漏的或者不適當的地方,要製作乙份比較完整的概念圖,必須經過修改,有時甚至還需要反覆修改。當然這個過程也有可能有意想不到的收穫,或許通過修改,學生對各個概念及其關係產生更進一步的認識和理解。

以前面的例子來說,學生製作的概念圖,已經算是比較完整而準確了,但是此概念圖還有缺點,學生容易將「音高」與「音量」這兩個概念與其變化的原因混淆在一起的問題並沒有得到解決。而且,他們為這個單元作的概念圖由兩個部分組成,整體性還不夠強,為了幫助學生解決難題,並且更增強概念之間的整體聯絡,於是就出示了教師製作的概念圖,讓學生觀察、分析。

教師把自己製作的概念圖展示給學生,也就是把自己對概念與概念之間的聯絡的理解好教師腦中的科學知識結構,外化並展現在了學生面前。學生通過對教師製作概念圖的分析,發現了自己存在的不足,從而幫助他們改進自己的學習;同時,內容更為完整、更嚴密的概念圖可以促進學生更好地掌握知識的結構,更好地理解和掌握課程要求。

在評估與分析過程中,還要注意:

㈠不同的學生,可能會有不同的思路,也就會產生一些不同結構與側重的概念圖。教師的評估,要讓學生盡量發揮思考去進行繪製,充分表達出自己腦中的概念,而不能夠強求形式上的統一,也沒有必要統一,只要看他們的思路合乎邏輯就可以了。

㈡概念圖的製作,雖然允許學生有不同思路,但還是應該遵循以下原則,即:概念圖要簡潔、流暢,不能太羅嗦;最基本概念應該放在最頂端(若概念圖是橫向的,則的放在最左面),然後逐級展開。

概念圖教學強調知識獲得中有意義的學習和理解過程的重要性。通過概念圖的製作,學生可以掌握課程的最基本結構,讓他們看到這些科學概念不是乙個個孤立的、毫無聯絡、單獨存在的單元,而是乙個整體中的一部分,每乙個概念都能在這個整體中找到它的位置,從而促使學生從整體上把握知識。同時,為幫助學生真正理解,教師還應當重視建立新概念與學生原有知識結構之間的關係,讓學生有機會將已有的舊知識結構與新的科學概念發生碰撞,整合新舊知識,使學生不僅能夠「舉一反三」,更能「學一知二」, 促進學生的意義學習,合作學習和創造性學習,促使學生將科學概念內化,最終使學生學會學習。

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